带电粒子在磁场中的运动习题(含答案解析)

WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 带电粒子在磁场中的运动习题 含答案 带电粒子在磁场中的运动习题 含答案 一 单项选择题 一 单项选择题 本大题共本大题共 8 8 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 3232 分 分 1 发现通电导线周围存在磁场的科学家是 A 洛伦兹 B 库仑 C 法拉第 D 奥斯特 图 1 2 如图 1 所示 一圆形区域内存在匀强磁场 AC为直径 O为圆心 一带电 粒子从A沿AO方向垂直射入磁场 初速度为v1 从D点射出磁场时的速率为 v2 则下列说法中正确的是 粒子重力不计 A v2 v1 v2的方向必过圆心 B v2 v1 v2的方向必过圆心 C v2 v1 v2的方向可能不过圆心 D v2 v1 v2的方向可能不过圆心 图 2 3 如图 2 所示 带负电的金属环绕其轴OO 匀速转动时 放在环顶部的小磁 针最后将 A N 极竖直向上 B N 极竖直向下 C N 极水平向左 D 小磁针在水平面内转动 图 3 4 如图 3 条形磁铁放在水平桌面上 在其正中央的上方固定一根长直导线 导线与磁铁垂直 给导线通以垂直纸面向里的电流 用FN表示磁铁对桌面的 压力 用f表示桌面对磁铁的摩擦力 则导线通电后与通电前相比较 A FN减小 f 0 B FN减小 f 0 C FN增大 f 0 D FN增大 f 0 图 4 WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 a bc E 5 每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图 4 所示 地磁场可以改变射线 中大多数带电粒子的运动方向 使它们不能到达地面 这对地球上的生命有十 分重要的意义 假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来 在地磁场的作用下 它将 A 向东偏转 B 向南偏转 C 向西偏转 D 向北偏转 图 5 6 一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场 粒子的一段径迹如图 5 所示 径迹上的每一小段可近似看成圆弧 由于带电粒子使沿途的空气电离 粒子的能量逐渐减小 带电荷量不变 从图中可以确定 A 粒子从a到b 带正电 B 粒子从b到a 带正电 C 粒子从a到b 带负电 D 粒子从b到a 带负电 7 月球勘探者号 空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探 在月球重 力分布 磁场分布及元素测定方面取得了新成果 月球上的磁场极其微弱 通 过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹 可分析月球磁场的强弱分布情况 图 6 是探测器通过月球表面a b c d四个位置时 拍摄到的电子运动轨迹 照片 设电子速率相同 且与磁场方向垂直 则可知四个位置的磁场从强到弱 的排列正确的是 图 6 A Bb Ba Bd Bc B Bd Bc Bb Ba C Bc Bd Ba Bb D Ba Bb Bc Bd 8 如图所示 匀强电场E方向竖直向下 水平匀强磁场B垂直纸面向里 三 个油滴a b c带有等量同种电荷 已知a静止 b c在纸面内均做匀 速圆周运动 轨迹未画出 以下说法正确的是 A a的质量最大 c的质量最小 b c都沿逆时针方向运动 B b的质量最大 a的质量最小 b c都沿顺时针方向运动 C 三个油滴质量相等 b沿顺时针方向运动 c沿逆时针方 向运动 D 三个油滴质量相等 b c都沿顺时针方向运动 WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 二 双项选择题 二 双项选择题 本大题共本大题共 4 4 小题 每小题小题 每小题 6 6 分 共分 共 2424 分 分 9 下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是 A 磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B 磁感线不是磁场中客观存在的线 C 磁感线总是从磁铁的 N 极出发 到 S 极终止 D 实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线 图 7 10 在磁感应强度为B0 方向竖直向上的匀强磁场中 水平放置一根通电长 直导线 电流的方向垂直于纸面向里 如图 7 所示 a b c d是以直导线 为圆心的同一圆周上的四点 在这四点中 A b d两点的磁感应强度大小相等 B a b两点的磁感应强度大小相等 C c点的磁感应强度的值最小 D b点的磁感应强度的值最大 11 如右图所示为带电粒子 不计重力 在匀强磁场中的运动轨迹 中央是一块 金属薄板 粒子穿过金属板时有动能损失 则 A 粒子带负电 B 粒子的运动路径是abcde C 粒子的运动路径是edcba D d 点速度比 b 点速度大 12 如图所示 一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面 向外的匀强磁场B后 保持原速度做匀速直线运动 若使匀强磁场发生变化 则下列判断正确的是 A 磁场B减小 油滴动能增加 B 磁场B增大 油滴机械能不变 C 使磁场方向反向 油滴动能减小 D 使磁场反向后再减小 油滴重力势能增大 WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 三 计算题 共三 计算题 共 3 3 小题 共小题 共 4444 分 分 13 16 分 用两个一样的弹簧吊着一根铜棒 铜棒所在虚线范围内有垂直于 纸面的匀强磁场 棒中通以自左向右的电流 如图所示 当棒静止时 两弹簧秤的读数为F1 若将棒中的电流方向反向 大小保持不变 当棒静止时 两弹簧秤的示 数为F2 且F2 F1 根据这两个数据 试求 1 磁场的方向 2 安培力的大小 3 铜棒的重力 14 18 分 如图 15 所示 直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁 场 一电子 质量为m 电荷量为e 以v的速度从点O与MN成 30 角的方向射 入磁场中 求 1 电子从磁场中射出时距O点多远 2 电子在磁场中运动的时间为多少 15 20 分 质量为m 电荷量为q的带负电粒子自静止开始 经M N板间的 电场加速后 从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中 该粒子离开 磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L 如图 14 所示 已知M N两板间的 电压为U 粒子的重力不计 1 正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图 用直尺和圆规规范 作图 2 求匀强磁场的磁感应强度B WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 高二物理周六测答卷高二物理周六测答卷 班别班别 姓名姓名 学号学号 一 一 二选择题 共二选择题 共 5656 分 分 题号题号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 答案答案 三 计算题 13 16 分 WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 14 18 分 15 20 分 WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 高二十六周物理周六测试参考答案 一 二选择题 共 56 分 题号题号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 答案答案D DB BC CC CA AB BD DD DABABACACCDCDABAB 三 计算题 共 44 分 13 10 分 解 1 由F2 F1 可以确定磁场的方向为垂直纸面向里 2 设铜棒的重力为G 安培力的大小为F 则由平衡条件得 2F1 G F 2F2 G F 根据这两个方程 解得 铜棒的重力G F1 F2 安培力的大小F F2 F1 14 1 2 mv Be m 3Be 解析 1 由左手定则可判断出电子应落在ON之间 根据几何关系可解得圆心角为 60 则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径 mv eB 2 电子在磁场中的运动时间应为 t T 1 6 m 3Be WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 15 1 轨迹图见解析 2 2L